Technische Voraussetzungen zur objektiven Schallwiedergabe. Dipl.-Ing. Armin Rohnen Akustik-Analyse BMW AG Werk Regensburg

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1 Forum Akustische Qualitätssicherung 2004 Technische Voraussetzungen zur objektiven Schallwiedergabe Dipl.-Ing. Armin Rohnen Akustik-Analyse BMW AG Werk Regensburg BMW AG Armin Rohnen Regensburg November 2004

2 Warum dieser Aufwand und Kosten? Anforderung an die Schallwiedergabe Bei dem Anspruch über die Schallwiedergabe die absolute Bewertung des Geräusch durch zu führen, wird ein hoher Aufwand für die Wiedergabeeinrichtung erforderlich. Besteht der Anspruch lediglich Vergleiche durchzuführen, dann kann der Aufwand reduziert werden. Das fehlende Geräuschgedächtnis beim Menschen (z.b. Vergleich zweier Bauzustände)

3 Aufzeichnung / Messung -Kunstkopf -Bügelmikrofon -Mikrofon

4 Aufzeichnung / Messung -Kunstkopf -Bügelmikrofon -Mikrofon Wiedergabe -Raum -Kopfhörer -Subwoofer -Boxen

5 Ziel: Geräusche aufzeichnen und so wiedergeben, dass zwischen Original und Konserve kein Unterschied besteht. Genaugenommen soll sich die Wiedergabe der Konserve so anhören, als wenn es die Originalsituation wäre. Wichtig: Kenntnis der Geräusche die wiedergegeben werden sollen (Frequenz und Pegel).

6 Schnittstelle Aufzeichnung / Messung Wiedergabe

7 Schnittstelle Aufzeichnung / Messung Das abzuspielende Geräusch ist frei von Einflüssen der Aufzeichnung Wiedergabe

8 Werk Regensburg Forum Akustische Qualitätssicherung 2004 Technische Voraussetzungen zur objektiven Schallwiedergabe Was bedeutet das? Kunstkopf / Bügelmikrofon Ein Kunstkopf bzw. eine Person im Schallfeld nimmt Einfluss auf das Schallfeld! Reflexion bzw. Absorption! Korrektur des Schallfeldeinflusses erforderlich = Entzerrung

9 Was bedeutet das? Mikrofon Der Schallfeldeinfluß des Mikrofons liegt außerhalb des hörbaren Bereichs -! keine Entzerrung

10 Schallwiedergabe - Raumfaktoren - Raummaße sollten dem goldenen Schnitt entsprechen (z.b. 3 m Raumhöhe, 5 m Breite und 8 m Länge) - Gesamtgröße einerseits ausreichend andererseits der Aufzeichnungssituation entsprechend - Ausreichende Impedanz der Wandflächen! hohe Masse - Hinreichende jedoch nicht zu hohe Absorption der Wandflächen - frei von äußeren Störgeräuschen - Fenster, Klimatisierung und Beleuchtung stellen sich immer als Problematisch dar

11 Schallwiedergabe - Elektroakustik 2 oder 4 Boxen PC mit Soundkarte Kopfhörer mit Verstärker 2x, 4x,... 1 oder 2 Subwoofer

12 Anforderung an Boxen,Subwoofer und Kopfhörer - ausreichender Maximalpegel im Abhörraum - linearer und ausreichender Frequenzgang - Störgeräuschfreiheit bei Maximalpegel - wenn keine Aktivboxen, dann Verstärker mit ausreichender Leistung und niedrigem Klirrfaktor - gleichlange Verkabelung!

13 Anpassung der Einzelkomponenten zueinander Warum? - keine Box, kein Subwoofer und kein Kopfhörer hat einen wirklich linearen Frequenzgang - jedes Wiedergabesystem hat eine untere und obere Eckfrequenz! die Systeme müssen sich gegenseitig ergänzen - unterschiedliche Wirkungsgrade der Einzelkomponenten - Raumeinfluss

14 Anpassung der Einzelkomponenten zueinander typischer Frequenzgang eines Kopfhörers db k 3.15k 10k 200 Hz 10 khz Hz

15 Anpassung der Einzelkomponenten zueinander typischer Frequenzgang einer hochwertigen db 90 Studiobox gemessen an der Abhörposition! k 3.15k 10k Hz

16 Anpassung der Einzelkomponenten zueinander 80 db typischer Frequenzgang im Abhörraum gemessen an der Abhörposition! k 3.15k 10k Hz

17 Anpassung der Einzelkomponenten zueinander Vorgehen: - abspielen von weißem Rauschen über die Wiedergabeeinrichtung -Messung an der Abhörposition mit Kunstkopf bzw. Mikrofon für jede Box, Subwoofer, Kopfhörer

18 Anpassung der Einzelkomponenten zueinander db 90 Kopfhörer 90 db Box links k 3.15k 10k Hz k 3.15k 10k Hz db 80 Soll k 3.15k 10k Hz

19 Schallwiedergabe - Elektroakustik

20 Besonderheit Kopfhörer db ? k 3.15k 10k Frequenzgang Kopfhörer Hz

21 Besonderheit Kopfhörer ggf. Kompensation der individuellen Außenorübertragungsfunktion erforderlich Individuelle Unterschiede -Abstand Kopfhörer zum Gehörgang -Winkel -Volumen -...

22 Besonderheit Kopfhörer Kopfhörer Entzerrung Individuelle Entzerrung

23 Wiedergabe Ziel:... Genaugenommen soll sich die Wiedergabe der Konserve so anhören, als wenn es die Originalsituation wäre. Schnittstelle Das abzuspielende Geräusch ist frei von Einflüssen der Aufzeichnung! - Originalgetreu ist mittels Kunstkopfaufzeichnung möglich - Wiedergabe mit der inversen der Kunstkopfentzerrung filtern - Kopfhörer (+ Boxenunterstützung) für die Wiedergabe von Kunstkopfaufnahmen - Boxen für die Wiedergabe von Mikrofonaufzeichnungen

24 Inverse Entzerrung aus der Aufzeichnung Wiedergabe Entzerrung Individuelle Entzerrung

25 Minimalsystem (ohne individuelle Kopfhörerentzerrung) - x Kopfhörer parallel an 1 Verstärker 2 Kanäle - 2 (Aktiv) Boxen 2 Kanäle - 1 Subwoofer 2 Kanäle 6 Kanalsystem Maximalsystem (mit individueller Kopfhörerentzerrung) - 1 Kopfhörer mit eigenem Verstärker 2 Kanäle - 4 (Aktiv) Boxen 4 Kanäle - 2 Subwoofer 4 Kanäle 10 Kanalsystem + 2 Kanäle je Kopfhörer

26 -Reduktion der Hardware auf Kopfhörer, Verstärker, Boxen, Subwoofer -Softwarelösung für die (Datenmanagement!) àverwendung von Studiotechnik ( und mehr Kanäle) Gute Namen (ohne den Anspruch auf Vollständigkeit) -Head acoustics! Artemis (Komplettlösung Soft + Hardware) -Müller BBM Vibroakustik! PAK (Software auf Basis gängiger Hardware) -RME Audio! Soundkarten/Schnittstellen und Zubehör für Studiotechnik - T+A Elektroakustik! Aktivboxen, Verstärker mit FIR Entzerrfiltertechnik

27 Zur Realisierung des Systems wird neben der Hardware ein Audio Server benötigt, der in der Lage ist Wiedergabekanäle mit Equalizer zu verschalten Tools / Schlagworte (ohne den Anspruch auf Vollständigkeit) -Jack audio server (LINUX) -Soundprozessor -Equalizer -Beschallungstechnik